061-008 In-vitro-Diagnostik und molekulare Grundlagen von ...€¦ · fish is associated with an increased risk for clinical reactions, but rarely supersedes oral challenge tests

Leitlinie der Deutschen Gesellschaft für Allergologie und klinische Immunologie (DGAKI), des Ärzteverbandes Deutscher Allergologen (ÄDA), der Gesellschaft für

Pädiatrische Allergologie und Umweltmedizin (GPA), der Österreichischen Gesellschaft für Allergologie und Immunologie (ÖGAI) und der Schweizerischen

Gesellschaft für Allergologie und Immunologie (SGAI)

Zitierbare Quelle: Erstpublikation: Allergo J 2009; 18: 132-146

In-vitro-Diagnostik und molekulare Grundlagen von IgE-vermittelten

Nahrungsmittelallergien ICD-10 Nummern: J30.1, J30.4, J45.0, J46, K52.2, L20, L50.0, L53.9, T78.0, T78.3

Zusammenfassung

Wichtigstes Instrument zur In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien ist die spezifische IgE-Bestimmung, deren Varianten (einzelne Allergenquellen oder -mischungen, Paneltests, Einzelallergene) sich erheblich in ihrer diagnostischen Wertigkeit unterscheiden. Hohe IgE-Werte gegen Hühnerei, Kuhmilch, Erdnuss oder Fisch sind mit erhöhtem Risiko für klinische Reaktionen assoziiert, erlauben aber selten den Verzicht auf eine orale Provokation. Zelluläre Methoden mit basophilen Leukozyten zum indirekten Nachweis IgE-vermittelter Sensibilisierungen gegen Nahrungsmittel sind nur in Einzelfällen sinnvoll.

Bestimmte Molekülfamilien (z. B. Bet-v-1-Homologe, Lipidtransferproteine und Profiline) enthalten Allergene ähnlicher Sequenz und Struktur, deren gemeinsame IgE-Bindungsstellen die Grundlage der Kreuzreaktionen darstellen. Kreuzreaktive Kohlenhydratepitope (CCD), häufig pflanzlichen Ursprungs, können ebenfalls IgE binden, das selten klinisch relevant ist.

Allergenquellen pflanzlicher (z. B. Nüsse, Früchte, Gemüse) und tierischer Herkunft (Kuhmilch, Hühnerei, Fisch) werden als Extrakte zur Diagnostik eingesetzt, sofern es ihre Qualität erlaubt. Die IgE-Diagnostik mit Einzelallergenen gestattet eine molekülspezifische Diagnostik, deren Bedeutung je nach Allergenquelle und klinischer Charakterisierung der Einzelallergene variiert.

Indikationen zur IgE-Diagnostik bestehen bei begründetem Verdacht einer Nahrungsmittelallergie und fehlender Aussage nach Anamnese und Hauttest, bei Sensibilisierung auf hauttestungeeignete Nahrungsmittel, bei bedrohlicher Reaktion auf Nahrungsmittel, bei Bedingungen, die Hauttests bzw. deren Auswertung nicht zulassen, und im Kindesalter.

Die Interpretation hat potenziell falsche Resultate durch unzureichende Reagenzienqualität oder Laborfehler und klinisch irrelevante Ergebnisse durch stark erhöhtes Gesamt-IgE, zu hohe Nachweisempfindlichkeit oder kreuzreagierende Allergene (Interpretationsfehler) zu berücksichtigen. Positive Testergebnisse entsprechen allergenspezifischen Sensibilisierungen, die nur bei korrespondierenden Symptomen relevant sind.

Untauglich zur Diagnostik von Nahrungsmittelallergien sind Bioresonanz, Kinesiologie,

AWMF online

Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften

AWMF-Leitlinien- Register Nr. 061/008 Entwicklungsstufe: 1 + IDA

Die "Leitlinien" der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften sind systematisch entwickelte Hilfen für Ärzte zur Entscheidungsfindung in spezifischen Situationen. Sie beruhen auf aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnissen und in der Praxis bewährten Verfahren und sorgen für mehr Sicherheit in der Medizin, sollten aber auch ökonomische Aspekte berücksichtigen. Die "Leitlinien" sind für Ärzte rechtlich nicht bindend und haben daher weder haftungsbegründende noch haftungsbefreiende Wirkung. Die AWMF erfasst und publiziert die Leitlinien der Fachgesellschaften mit größtmöglicher Sorgfalt - dennoch kann die AWMF für die Richtigkeit - insbesondere von Dosierungsangaben - keine Verantwortung übernehmen.

Elektroakupunktur, zytotoxischer Lebensmitteltest (Methoden ohne Aussagekraft und/oder Überprüfung), Lymphozytentransformationstest, nahrungsmittelspezifisches IgG und IgG4 (Methoden mit unzulässiger Interpretation).

Summary

Detection of allergen-specific IgE represents the most important tool for in vitro diagnostic testing of food allergy. Applied methods vary in design (single allergen sources or mixtures, panel tests, single allergen components) and diagnostic efficacy. High specific IgE to hen's egg, cow's milk, peanut and fish is associated with an increased risk for clinical reactions, but rarely supersedes oral challenge tests. Cellular tests with basophil leukocytes, demonstrating IgE-mediated sensitizations indirectly, are useful only in selected cases.

Particular protein families (i. e., Bet v 1 homologs, lipid transfer proteins, and profilins) consist of allergenic molecules with similar sequence and structure. Their shared IgE binding sites form the basis of cross-reactivity. Cross-reactive carbohydrate determinants (CCD), frequently from plant origin, can also bind IgE being rarely clinically relevant.

Allergy to plants (i. e., tree nuts, fruits, legumes) and animals (cow's milk, hen's egg, fish) is diagnosed with extracts, if their quality is sufficient. Detecting IgE to single allergenic components allows molecule-specific diagnoses; their value varies for each allergen source and single allergen component.

Allergen-specific IgE detections are indicated in case of suspected food-allergic reactions despite uncertain history and skin tests, sensitizations to foods not applicable for skin testing, severe reactions to foods, conditions hampering skin testing or its interpretation, and in children.

Interpreting should consider incorrect results due to inferior reagents or laboratory errors and clinically irrelevant results due to highly elevated total IgE, low assay thresholds or cross-reactive allergens (errors of interpretation). Positive test results indicate allergen-specific sensitizations, being clinically relevant only in case of corresponding symptoms.

The following methods are not useful for diagnosing food allergy: bioresonance, electroacupuncture, kinesiology, cytotoxic food allergy test (methods without validity and/or evidence), lymphocyte stimulation test, food-specific IgG and IgG4 (methods with invalid interpretation).

Einleitung

Unter dem Begriff Nahrungsmittelallergie werden immunologisch vermittelte Unverträglichkeitsreaktionen zusammengefasst. Die Diagnostik von Nahrungsmittelallergien beginnt mit einer vollständigen Anamnese, bevor mithilfe von Hauttests spezifische Sensibilisierungen überprüft werden (Abb. 1). Ergänzend werden die Möglichkeiten zur gezielten Labordiagnostik geprüft und unter Berücksichtigung ihres Kosten-Nutzen-Verhältnisses eingesetzt. Die Leitlinie enthält Empfehlungen zur In-vitro-Diagnostik von IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien und berücksichtigt dabei die maßgeblichen Allergenquellen.

Verwendete Abkürzungen und wichtige Begriffe

Allergen Molekül (Protein, z. B. Hauptallergen Gad c 1 aus Kabeljau, selten Kohlenhydratanteil), das eine allergische Immunreaktion auslösen kann

Allergenextrakt Mischung allergener und nicht allergener Komponenten, extrahiert aus Allergenquelle (z. B. Fischallergenextrakt)

Allergenquelle Api g 1

Herkunft/Ausgangsmaterial der Allergene (z. B. Fisch) Sellerieallergen mit Homologie zu Bet v 1, verantwortlich für birkenpollenassoziierte, z. T. schwere Kreuzreaktionen

Bet v 1 Immundominantes Majorallergen in Pollen der Birke (Betula verrucosa)

Bet v 2 Birkenpollenprofilin, Minorallergen, das als Panallergen in zahlreichen Pollen und pflanzlichen Nahrungsmitteln für Kreuzreaktionen verantwortlich sein kann und dadurch die Diagnostik erschwert

CAP CCD

Festphasen-Allergenträger im ImmunoCAP-System Kreuzreaktive Kohlenhydratepitope („cross-reactive carbohydrate determinants“); sie stellen


Methoden zur In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien

Für die In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien stehen verschiedene Testmethoden zur Verfügung, von denen die Bestimmung des spezifischen IgE den wichtigsten Stellenwert für die Praxis hat (siehe DGAKI-Leitlinie zur In-vitro-Allergiediagnostik [77]). Neben einer Palette von einzelnen Nahrungsmitteln, den Allergen-quellen (bis zu mehrere Hundert pro Hersteller), gibt es zunehmend Tests gegen Einzelallergene (ausgewählte Vertreter in der Liste mit Abkürzungen) [5, 57] bzw. Suchtests mit ausgewählten Nahrungsmittelmischungen. Da im Säuglingsalter nur eine geringe Menge Blut zur Analyse zur Verfügung steht, haben sich Tests mit Nahrungsmittelmischungen in dieser Altersgruppe als Screeningmethode bewährt, da bei negativem Ergebnis eine IgE-vermittelte Sensibilisierung gegenüber den wichtigsten Allergenquellen unwahrscheinlich ist. Die moderne Ernährung mit komplexen Lebensmitteln erfordert bei den betroffenen Nahrungsmittelallergikern häufig eine differenzierte Diagnostik auf potenzielle Allergenquellen. Da Verunreinigungen in prozessierten Nahrungsmitteln durch Allergenspuren vorkommen, kann in begründeten Fällen ein breit angelegtes diagnostisches Screening auf zehn bis 20 Einzelallergene oder Allergenquellen notwendig sein.

Spezifische IgE-Konzentrationen lassen sich auch mithilfe verschiedener Methoden (Prinzip: Streifen, Pi-pette) simultan bestimmen. Die von den Herstellern vorgegebene Kombination der Nahrungsmittel erlaubt keine gezielten Einzelbestimmungen, so dass bei fehlender Anamnese positive, klinisch irrelevante Ergebnisse zur Verunsicherung führen können. Bei ausgeprägter Sensibilisierung sind

Epitope von N-Glykanen dar und sind als Panallergene verantwortlich für eine ausgeprägte Kreuzreagibilität

Cor a 1.04 Haselnussallergen mit Homologie zu Bet v 1, verantwortlich für birkenpollenassoziierte Kreuzreaktionen

Cor a 8 Haselnuss-LTP, das systemische Reaktionen induzieren kann

Dau c 1 Karottenallergen mit Homologie zu Bet v 1, verantwortlich für birkenpollenassoziierte, z. T. schwere Kreuzreaktionen

DBPCFC Doppelblinde, plazebokontrollierte, orale Nahrungsmittelprovokation („double-blind placebo-controlled food challenge”)

Gad c 1 Majorallergen des Kabeljaus (Ca++-Transportprotein, Parvalbumin, wichtigstes Fischallergen)

Gly m 4 Sojaallergen mit Homologie zu Bet v 1, verantwortlich für birkenpollenassoziierte, z. T. schwere Kreuzreaktionen

Kreuzreaktiv Ähnlichkeitsbedingte, immunologische Reaktion mit Molekülstrukturen, die nicht für die ursprüngliche Sensibilisierung verantwortlich waren

LTP Lipidtransferproteine, thermo- und verdauungsstabile Allergene pflanzlicher Herkunft

Mal d 1 Apfelallergen mit Homologie zu Bet v 1, verantwortlich für häufige birkenpollenassoziierte, meist oropharyngeale Kreuzreaktionen

MUXF3 Bezeichnung der Struktur einer Kohlenhydratseitenkette von pflanzlichen Glykoproteinen und Allergenen, die potenziell von IgE-Antikörpern gebunden werden können, entspricht einem bestimmten Typ der CCD

OAS Orales Allergiesyndrom

Oleosine Lipophile und thermostabile Allergene in Nüssen und Ölsaaten

Pen a 1 Tropomyosin (Muskelstrukturprotein) der Garnele mit homologen Proteinen in anderen Arthropoden und Ursache von Kreuzreaktionen

PR-10 „Pathogenesis-related protein family 10“, Bet-v-1-homologe Proteine mit Abwehrfunktion in Pflanzen (u. a. in Baumpollen, Nahrungsmitteln)

Pru p 3 Pfirsich-LTP, das für systemische Reaktionen bei Patienten im Mittelmeerraum verantwortlich ist

Rekombinant Mithilfe von gentechnisch veränderten (Mikro-)Organismen hergestellt

Rekombinantes Allergen

Häufig in Escherichia coli hergestelltes allergenes Protein ohne die bei nativen Allergenen vorkommenden Kohlenhydratseitenketten

Sensibilisierung Allergiebereitschaft (nur bei korrespondierenden Symptomen relevant)

Tri a 19 ω-5-Gliadin im Weizen, verantwortlich für systemische Reaktionen und anstrengungsabhängige Anaphylaxie bei Weizenallergie


ähnliche Aussagen wie mit etablierten Labormethoden zur spezifischen IgE-Bestimmung möglich. Allerdings existieren nur wenige publizierte Studien und kaum Vergleichsuntersuchungen zwischen den sog. Schnelltests und den etablierten Laborme-thoden, deren diagnostische Wertigkeit teilweise umfangreich geprüft und dokumentiert wurde.

Die Ergebnisse der spezifischen IgE-Bestimmung sind von der Qualität der notwendigen Reagenzien abhängig und können erheblich von den anamnestischen Angaben, den Hauttestresultaten und den Ergebnissen einer oralen Provokation abweichen. Somit ist ihre diagnostische Tauglichkeit für jede Allergenquelle oder je-des Allergen und jedes Testverfahren getrennt zu betrachten. In Einzeluntersuchungen wurden retrospektiv ermittelte spezifische IgE-Konzentrationen (Phadia-ImmunoCAP-System) mit hohem Vorhersagewert für eine klinische allergische Reaktion auf Nahrungsmittel bei Kindern mit atopischer Dermatitis [82] mit kontrollierten Provokationen (DBPCFC) überprüft: Für einige klassische Allergenquellen war ab bestimmten allergenspezifschen IgE-Konzentrationen eine klinische Reaktion mit 95%iger Wahrscheinlichkeit vorhersagbar [81]. Andere Studien fanden höhere bzw. keine Werte (Kuhmilch, Soja, Weizen) zur sicheren Vorhersage einer klinischen Reaktion [25]. Die uneinheitlichen Ergebnisse beruhen auf abweichenden Methoden und Kollektiven; sie können daher nicht auf die Routinediagnostik übertragen werden. Insofern ist auch bei hohen spezifischen IgE-Konzentrationen in der Regel eine orale Provokation nicht verzichtbar.

Verschiedene methodisch aufwendigere Laborverfahren wie der Histaminfreisetzungstest, Basophilenaktivierungs- oder -stimulationstest, Leukotrienfreisetzungstest ("cellular antigen stimulation test" [CAST]) oder der Lymphozytenstimulationstest können für die Diagnostik von IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergien derzeit nur in Einzelfällen bzw. letzterer nur für wissenschaftliche Fragestellungen empfohlen werden. Studien mit Nahrungsmitteln [32, 33] zeigen, dass sich IgE-vermittelte Sensibilisierungen auch im Basophilenaktivierungstest durch vermehrte Expression der Aktivierungsmarker CD63 oder CD203c nachweisen lassen (Über-sicht bei [31, 87]). Die Tests sind aufwendig und kostenintensiv und bieten in der Regel keine Vorteile gegenüber einer Bestimmung des Serum-IgE oder einem Hauttest.

Allergenfamilien und Einzelallergene in Nahrungsmitteln

Die erfolgreiche Identifizierung und Charakterisierung von allergenen Molekülen in Nahrungsmitteln gestatten zunehmend deren differenzierten Einsatz in der In-vitro-Diagnostik [90]. Bei (teil)identischer Aminosäurese-quenz und struktureller Ähnlichkeit (Konformation) werden sie gemeinsamen Molekülfamilien zugeordnet [19, 26] und in Datenbanken aufgenommen (siehe www.allergen.org externer Link als offizielle Website des Subkomitees für Allergen-Nomenklatur unter der Aufsicht der Internationalen Union der Immunologischen Gesellschaften und der WHO; www.meduniwien.ac.at/allergens/allfam externer Link); www.allergome.org externer Link . Identisch strukturierte IgE-bindende Epitope bilden die Grundlage der Kreuzreaktivität [42]. Als Faustregel gilt: Je ähnlicher die Oberflächenstruktur von zwei Molekülen ausfällt, umso eher sind kreuzreagierende IgE-Antikörper zu erwarten. Anhand der Molekülfamilien lassen sich Markerallergene definieren, die für die Entstehung einer Sensibilisierung maßgeblich sind und den Bezugspunkt für resultierende Kreuzreaktionen gegenüber anderen Allergenmolekülen bilden.

Birkenpollen-Majorallergen Bet v 1 und seine Verwandten

Das immundominante Birkenpollenallergen Bet v 1 wird zur Verteidigung gegenüber Pathogenen, bei abiotischem Stress und entwicklungsabhängig vermehrt gebildet und ist an der natürlichen Abwehr der Pflanzen beteiligt ("pathogenesisrelated protein family 10" [PR-10]). Ähnliche Proteine kommen nicht nur in anderen Pollenpflanzen (u. a. Hasel, Erle, Buche), sondern auch in zahlreichen Obst- und Gemüsesorten sowie Nüssen und Leguminosen vor. Sie stellen die Grundlage für die bei Birkenpollenallergikern beobachteten Kreuzreaktionen dar, die aufgrund der Hitzelabilität und der Labilität dieser Allergene im Milieu des Magens meist auf die Mundhöhle beschränkt bleiben [42].

Abhängig von Sensibilisierung (absolute bzw. relative Höhe des spezifischen IgE), dem Grad der

Wichtigstes Instrument zur In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien ist die spezifische IgE-Bestimmung, deren Varianten (einzelne Allergenquellen oder -mischungen, Paneltests, Einzelallergene) sich erheblich in ihrer diagnostischen Wertigkeit unterscheiden. Hohe IgE-Werte gegen Hühnerei, Kuhmilch, Erdnuss oder Fisch sind mit erhöhtem Risiko für klinische Reaktionen assoziiert, erlauben aber selten den Verzicht auf eine orale Provokation. Zelluläre Methoden mit basophilen Leukozyten zum indirekten Nachweis IgE-vermittelter Sensibilisierungen gegen Nahrungsmittel sind nur in Einzelfällen sinnvoll.


Kreuzreaktion und der zugeführten Menge sind allerdings auch bei den Bet-v-1-homologen Nahrungsmittelallergenen im Einzelfall bedrohliche systemische Symptome beobachtet worden. Beispiele sind schwere Reaktionen auf das Sojaprotein Gly m 4 in thermisch gering prozessierten Sojaprodukten (z. B. Sojamilch, Sojaproteindiätpulver, Sportlergetränke) [48, 51, 52, 63], auf Api g 1 in selleriehaltigen Produkten und auf Dau c 1 in Karotten.

Abbildung 1. Diagnostisches Vorgehen bei Verdacht auf Nahrungsmittelallergie: im Erwachsenenalter Sensibilisierungsnachweis häufig mit Hauttests (linke Hälfte), im Kindesalter bevorzugt mithilfe der spezifischen IgEBestimmung (rechte Hälfte, zusätzliche Erläuterung siehe Text)

Lipidtransferproteine: Risikomoleküle bedeutsam im Mittelmeerraum

Systemische Reaktionen nach Genuss diverser Obst- und Gemüsesorten sowie von Nüssen und Getreiden können auf stabilen Allergenen aus der Familie der Lipidtransferproteine (LTP) beruhen [18]. Vorwiegend im Mittelmeerraum und vor allem in Spanien beobachtet, entsteht eine primär gastrointestinale Sensibilisierung wahrscheinlich durch den Verzehr reifer Pfirsiche [34]. Die strukturelle Ähnlichkeit des Pfirsich-LTP Pru p 3 mit anderen hitze- und säurestabilen Vertretern dieser Allergenfamilie bedingt anschließend Kreuzreaktionen gegenüber anderen Obst- und Gemüsesorten sowie manchmal anderen pflanzlichen Lebensmitteln, die LTP enthalten (z. B. Mais). Die Reaktionen können gegenüber typischen birkenpollenassoziierten Lebensmitteln wie Apfel, Kirsche und Haselnuss auftreten, es können aber auch Nahrungsmittel betroffen sein, die selten pollen-assoziierte Allergien auslösen, z. B. Weintraube oder Spargel.

Unabhängig von der bei Obstallergie üblichen Bet-v-1-Kreuzreaktion werden in unseren Breiten nur selten LTP-Sensibilisierungen nachgewiesen, die relativ selten mit systemischen Reaktionen wie bei den Patienten aus dem Mittelmeerraum einhergehen.

Profiline: weitverbreitete Proteine und Panallergene mit unterschiedlicher Relevanz

Als stark konservierte Proteine kommen Profiline [96, 97] in allen eukaryotischen Zellen vor und sind für Sensibilisierungen gegenüber Pollen (z. B. Birkenpollenprofilin Bet v 2) und Nahrungsmitteln bei einem kleineren Teil der Patienten verantwortlich (daher Minorallergene) [105]. Aufgrund ihrer Ähnlichkeit besteht ausgeprägte Kreuzreaktivität, deren klinische Relevanz von Patient zu Patient stark variieren kann. In Einzelfällen sind klinische Reaktionen im nasalen Provokationstest bei Profilinsensibilisierungen beschrieben worden [66]. Andererseits zeigten Patienten mit selten vorkommender Monosensibilisierung gegenüber Bet v 2 (ohne Bet-v-1-Sensibilisierung) trotz positiver


Hauttestreaktionen auf das rekombinante Allergen keine Symptome einer pollenassoziierten Nahrungsmittelallergie [71]. Bei einer Allergie gegenüber Melonen sind Profiline als wichtigste Allergene für die Auslösung vorwiegend oropharyngealer Symptome identifiziert worden [78].

Kreuzreaktive Kohlenhydratepitope ("cross-reactive carbohydrate determinants" [CCD])

Allergenspezifische IgE-Antikörper binden nicht nur Peptid-, sondern auch Kohlenhydratepitope, die im Gegensatz zu klassischen Peptidepitopen strukturelle Ähnlichkeit mit Allergenen außerhalb der zugehörigen Proteinfamilie zeigen. Zugrunde liegen kreuzreaktive Kohlenhydratdeterminanten ("cross-reactive carbohydrate determinants" [CCD]) [35], die mit identischer Struktur in unterschiedlichen Glykoproteinen vorkommen. Für die meisten Allergenquellen insbesondere pflanzlichen Ursprungs konnte eine Anti-CCD-IgE-Reaktivität nachge-wiesen werden. Serologisch festgestellte Sensibilisierungen gegen pollenassoziierte Nahrungsmittel können auf CCD beruhen [75]. CCD interferieren aber auch mit der Diagnostik echter (primärer) Nahrungsmittelallergien, da alle pflanzlichen Nahrungsmittel relevante Mengen an CCD in Form glykosylierter Proteine enthalten. Der Anti-CCD-IgE-Nachweis ist spezifisch und richtig positiv, korreliert aber häufig nicht mit der klinischen Symptomatik, vermutlich aufgrund der niedrigen Affinität und geringen biologischen Aktivität von Anti-CCD-IgE [2, 20, 30, 53, 59, 60, 99, 102]. Es gibt andererseits vereinzelt Hinweise auf die klinische Relevanz von Anti-CCD-IgE [21, 36, 58, 101].

Ein Verdacht auf Anti-CCD-IgE besteht bei diskrepanten Hauttest- und serologischen Befunden sowie positivem IgE gegenüber vielen verschiedenen pflanzlichen Allergenquellen. Zur spezifischen In-vitro-Diagnostik können CCD-haltige Screeningallergene verwendet werden. Es handelt sich dabei um Meerrettichperoxidase, Bromelain und Askorbatoxidase in verschiedenen automatisierten IgE-Nachweisverfahren.

Bestimmte Kohlenhydratseitenketten von pflanzlichen Glykoproteinen stehen als isoliertes CCD ohne die Proteinkomponente kommerziell zur Verfügung (MUXF-CAP).

Einsatz von Einzelallergenen für die In-vitro-Diagnostik

Zukünftig werden zunehmend Einzelallergene, deren Nomenklatur international festgelegt wird (siehe www.allergen.org , www.allergome.org, externe Links, auszugsweise in den Abkürzungen), für die In-vitro-Diagnostik zur Verfügung stehen. Folgende Einsatzmöglichkeiten kommen infrage:

� ein Einzelallergen (z.B. Hauptallergen) zur allergenspezifischen Diagnostik, � Zusatz eines oder mehrerer Einzelallergene zu einem Extrakt ("spiken"), � Verwendung einer Mischung von Einzelallergenen anstelle eines Extrakts.

Die erste Möglichkeit gestattet eine molekülspezifische Diagnostik, deren Bedeutung je nach Allergenquelle (siehe unten) von Fall zu Fall geklärt werden muss. Die anderen Möglichkeiten dienen der Qualitätsverbesserung der bisher üblichen Diagnostik einer Sensibilisierung gegenüber Allergenquellen mit Extrakten und sollen die Testempfindlichkeit (analytische Sensitivität) verbessern.

Screening auf Einzelallergene mithilfe von Multiplex-Methoden

Die parallele Analyse einer kleinen Serumprobe (sog. Multiplex-Methoden) und miniaturisierte Mikrochips [39, 43] erlauben mittlerweile ein semiquantitatives IgE-Screening auf über 100 Einzelallergene. Die derzeitige Auswahl an rekombinanten und natürlichen Einzelallergenen (z. B. Immuno Solidphase Allergen Chip, ISAC, VBC Genomics, Wien; www.vbc-genomics.at externer Link; Vertrieb in Deutschland durch Phadia, Freiburg) berücksichtigt sowohl Inhalationsallergene als auch Nahrungsmittel [5, 57] als Allergenquellen. Bei relativ guter Empfindlichkeit, akzeptabler Präzision und angemessener klinischer Charakterisierung der Testallergene stellen diese Multiplex-Methoden potente Screeningmethoden dar, die zukünftig bei Patienten mit multiplen Sensibilisierungen, (pollenassoziierten) Kreuzreaktionen oder zahlreichen Nahrungsmittelallergien [40] eine differenziertere Aussage zum Sensibilisierungsspektrum versprechen. Inwieweit der Vorteil zusätzlicher Informationen durch eine derartige komponentenspezifische IgE-Diagnostik oder der Nachteil irrelevanter Testergebnisse aufgrund potenzieller Sensibilisierungen mit unklarer klinischer Aktualität überwiegt, wird sich bei klinischer Erprobung zukünftig zeigen.

Bestimmte Molekülfamilien (z.B. Bet-v-1-Homologe, Lipidtransferproteine und Profiline) enthalten Allergene ähnlicher Sequenz und Struktur, deren gemeinsame IgE-Bindungsstellen die Grundlage der Kreuzreak-tionen darstellen. Kreuzreaktive Kohlenhydra-tepitope (CCD), häufig pflanzlichen Ursprungs, können ebenfalls IgE binden, das selten klinisch relevant ist.


Aktueller Wissensstand zu den wichtigsten Allergenquellen unter den Nahrungsmitteln, ihren Allergenen und den Konsequenzen für die In-vitro-Diagnostik Die alphabetisch geordneten Abschnitte berücksichtigen sowohl häufige als auch seltenere, mit systemischen Reaktionen einhergehende Nahrungsmittelallergenquellen. Einige dieser Allergenquellen induzieren primär gastrointestinale Sensibilisierungen, während andere auf (pollenassoziierten) Kreuzreaktionen bei vorangegangener Sensibilisierung durch inhalative (Pollen-)Allergenquellen beruhen. Dabei werden die bisher identifizierten Einzelallergene im Hinblick auf ihre Bedeutung für die In-vitro-Diagnostik bewertet.

Apfel Bei der Apfelallergie, deren Grundlage in Mittel- und Nordeuropa kreuzreagierende Allergene in Baumpollen sind, ist die In-vitro-Diagnostik mit Extrakten nur begrenzt zu empfehlen. Zum einen ist das Hauptallergen im Apfel Mal d 1 aufgrund endogener Enzymaktivitäten in den Früchten instabil und verantwortlich für falsch negative IgE-Bestimmungen bei Verwendung von Apfelextrakten. Zum anderen ergeben sich, wie auch bei anderen birkenpollenassoziierten Lebensmitteln, infolge der Kreuzreaktivität zwischen Bet v 1 der Birkenpollen und Mal d 1 häufig irrelevante, positive Testergebnisse auf Apfelextrakte ohne klinische Symptomatik [14, 108]. Aufgrund des klaren klinischen Zusammenhangs zwischen Birkenpollen- und Apfelallergie wird in unseren Breiten häufig auf eine weitergehende Diagnostik verzichtet [42], obwohl sich Symptome nach Apfelgenuss bei baumpollenassoziierter Kreuzreaktion gezielt durch eine In-vitro-Diagnostik mit Mal d 1 klären lassen. Im Gegensatz dazu tritt die Apfelallergie in den Mittelmeerländern als primäre Nahrungsmittelallergie mit häufig systemischen Reaktionen durch LTP (Mal d 3) auf [15].

Erdnuss Wegen lebensgefährlicher Reaktionen [23, 83] zählen Erdnüsse zu den bedrohlichen Nahrungsmittelallergenquellen. Die Allergie beginnt häufig in der frühen Kindheit [110], verliert sich nur bei 20% der Betroffenen und kann ein Leben lang bestehen bleiben [24]. Die bisher identifizierten Hauptallergene der Erdnuss sind die 7S-Globuline Ara h 1, Ara h 6 und Ara h 7, das 2S-Albumin Ara h 2 und das 7S-Globulin Ara h 3/4 [10]. In der Diskussion stehen außerdem lipophile und thermostabile Allergene in Nüssen und Ölsaaten (Oleosin) und Agglutinin aus der Erdnuss (www.allergome.org externer Link), diese sind vom Subkomitee für Allergen-Nomenklatur jedoch noch nicht in der Allergen-Datenbank aufgenommen. Neben Allergenen, die primär sensibilisieren, enthält die Erdnuss auch pollenassoziierte Nahrungsmittelallergene (Ara h 5, Profilin; Ara h 8, Bet-v-1-Homolog). Bei der Herstellung von Erdnussextrakten treten keine größeren Probleme auf, da die Allergene hitzestabil sind und keine Unterschiede zwischen verschiedenen Sorten bestehen [100]. Die Allergene Ara h 1, 2, 3 und 8 sind inzwischen in rekombinanter Form verfügbar (z. B. ImmunoCAP-System, Phadia, Freiburg). Verschiedene Studien deuten darauf hin, dass Ara h 2 das potenteste Erdnussallergen darstellt. Ein hohes Risiko für schwere Reaktionen scheint außerdem bei Patienten mit multiplen Sensibilisierungen gegen mehrere Erdnus-sallergene zu bestehen [72].

Die Bestimmung von spezifischem IgE gegen Erdnusseinzelallergene könnte somit Vorteile für die Diagnostik haben, allerdings fehlen noch Daten aus kontrollierten Studien, um die Bestimmung von Einzelallergenen in der Praxis generell zu empfehlen.

Fisch Fischproteine sind für manchmal bedrohliche IgE-vermittelte allergische Reaktionen verantwortlich. Ein erhöhter pH-Wert im Magen (Säureblocker/Antazida) kann möglicherweise zu einer verringerten Degradation von Fischallergenen führen [94, 95]. Durch die bemerkenswerte Stabilität gegenüber Hitze (und z. T. gegen Proteolyse) besitzt das Majorallergen Gad c 1 des Kabeljaus [3], ein stark konserviertes Ca++-Transportprotein (Parvalbumin) im Muskelgewebe von Fischen und Amphibien, in gegarter Form kaum geringere Allergenaktivität. Die ähnliche Aminosäuresequenz von Gad c 1 und Parvalbuminen anderer Fischarten ist für den hohen Anteil von Kreuzsensibilisierungen verantwortlich [22]. Mithilfe rekombinanter Karpfenparvalbumine (Cyp c 1.01 und 1.02) konnten Isoformen mit großer Ähnlichkeit identifiziert werden [91].

Fischgelatine wird hingegen von den meisten Fischallergikern vertragen [38], obwohl IgE-Antikörper gegen Fischgelatine (Kollagen) und selten auch klinische Reaktionen beschrieben wurden [80]. Monoallergien gegen bestimmte Fischarten beruhen wahrscheinlich auf speziesspezifischen Allergenen [69] oder Epitopen des Parvalbumins, die bisher unzureichend charakterisiert sind. Bei der Herstellung der Testreagenzien sollten daher nicht nur Parvalbumine mit Gad-c-1-Homologie, sondern auch potenziell sensibilisierende speziesspezifische Allergene erfasst werden. Differenzialdiagnostisch ist bei Fischunverträglichkeit auch an eine Ani-sakis-Allergie [73] und an eine Reaktion auf biogene Amine zu denken.

Gewürze


Gewürze und ihre Antigene resultieren aus verschiedenen botanischen Familien, weisen aber gemeinsame Molekülstrukturen und damit z.T. deutliche Kreuzreaktionen auf. Monovalente gewürzspezifische Nahrungsmittelallergien sind selten (< 2% aller Nahrungsmittelallergien) [64]. Erwachsene besitzen häufiger spezifische IgE-Antikörper auf Gewürze als Kinder. Da Assoziationen zwischen Birkenpollen-, Beifußpollen-, Sellerie- und zahlreichen Gewürzsensibilisierungen bestehen, sind bei einer IgE-Diagnostik auf Gewürzeinzelallergene diese Kreuzsensibilisierungen [107], aber auch das Lebensalter und die Expositionsmöglichkeiten (z. B. Beruf) zu beachten [93]. Seren von Patienten mit allergischen Symptomen nach gewürzten Speisen enthalten oft kreuzreagierende IgE-Antikörper (z. B. auf Bet v 1, Profiline, z.B. Bet v 2) und nur selten monovalente gewürzspezifische Antikörper. Mittlerweile wurden sogar mit Naturlatexallergenen kreuzreagierende IgE-Antikörper festgestellt, so dass durch Gewürze induzierte Symptome in Einzelfällen auch beim Latex-Frucht-Syndrom zu beachten sind.

Haselnuss Bei Birkenpollenallergikern ist von einer Kreuzsensibilisierung gegen Haselnuss auszugehen, unabhängig davon, ob sich diese manifestiert oder nicht. Seren von Betroffenen mit manifester Haselnussallergie zeigen signifikante IgE-Reaktivitäten gegen die Homologe insbesondere von Bet v 1 und seltener Bet v 2 im Haselnussex-trakt [44].

Früher traten bei Verwendung von kommerziellem Haselnussextrakt relativ häufig falsch negative Testergebnisse auf, da das Bet-v-1-assoziierte Allergen Cor a 1.04 nur in geringen Konzentrationen in der Nuss vorkommt. Dieses Problem konnte durch den Einsatz eines mit rekombinantem Allergen gespikten Extrakts am CAP gelöst werden [4].

Birkenpollenallergiker mit klinischen Symptomen durch Haselnüsse besitzen offenbar höhere IgE-Werte gegen Haselnuss als Patienten ohne klinische Symptome [108]. Zwischen Patienten mit lediglich lokalen Symptomen und Patienten mit systemischen Symptomen einer Anaphylaxie besteht jedoch kein signifikanter Unterschied hinsichtlich ihrer Bet-v-1-spezifischen IgE-Konzentrationen. Neuere Studien deuten allerdings auf nicht kreuzreagierende Haselnussallergene als Ursache für systemische Reaktionen hin, die parallel oder unabhängig von einer Sensibilisierung gegen Baumpollen auftreten können. Bedeutsam sind vor allem Cor a 9 [13] und das LTP Cor a 8 [86], die vielversprechende Kandidaten für die In-vitro-Diagnostik darstellen.

Hühnerei Die Hauptallergene (Gal d 1: Ovomukoid; Gal d 2: Ovalbumin; Gal d 3: Ovotransferrin; Gal d 4: Lysozym) sind im Eiklar enthalten, das gut zum In-vitro-Test in der Praxis und auch für Sammeltests geeignet ist. Wegen fehlender Studien zur diagnostischen Brauchbarkeit sollten Eigelb und Gesamtei nur im Sonderfall bei überzeu-gender Anamnese (Vogeleisyndrom) [92] und negativem Test auf Eiklar bestimmt werden.

Gegenüber anderen Lebensmitteln ist die positive und negative Vorhersagekraft von In-vitro-Tests mit Eiklar bei Kindern vergleichsweise gut [25, 82]. Klinische Indikationen für die Bestimmung von spezifischem IgE auf Einzelproteine bestehen derzeit nicht.

Krusten- und Weichtiere Die Krustazeen (Garnelen, Krabben, Hummer, Langusten sowie Fluss- und Taschenkrebse) stellen durch den zunehmenden Genuss eine bedeutsame Allergenquelle dar und können bedrohliche Überempfindlichkeitsreaktionen auslösen [85]. In zahlreichen Spezies sind mittlerweile Majorallergene identifiziert worden (Garnele: Met e 1 [56] und Pen a 1 [76]; Hummer: Hom a 1 [55]; Krebs: Cha f 1 [54]). Sie entsprechen dem Tropomyosin, einem wichtigen Muskelstrukturprotein sämtlicher Arthropoden und anderer Tiere. Aufgrund der hohen Verwandtschaft zwischen Tropomyosinen werden zwischen den unterschiedlichen Arten (Garnelen, Krabben, Langusten und Hummer) häufig kreuzreaktive IgE-Antikörper nachgewiesen [54], deren klinische Bedeutung bisher unklar ist. Allerdings sind auch speziesspezifische Sensibilisierungen mit isolierten Reaktionen auf eine bestimmte Garnelen- oder andere Krustazeenarten möglich. Testreagenzien für die In-vitro-Diagnostik sollten daher nicht nur aus einer Spezies hergestellt werden, um keine IgE-bindenden Strukturen aus bestimmten Unterarten (z. B. Garnelensubspezies) unberücksichtigt zu lassen.

Rekombinantes Pen a 1 ist inzwischen als kommerzielles Reagens für die In-vitro-Diagnostik erhältlich [28]. Ferner wurden neue Allergene beschrieben: Pen m 2, eine Argininkinase aus Garnelen [109], und Lit v 3, eine leichte Kette des Myosins der Krabbe [6]. Die klinische Bedeutung wie auch die Relevanz dieser Allergene für die In-vitro-Diagnostik sind bisher unklar.

Kuhmilch


Der Proteinanteil der Kuhmilch (ca. 30-35 g/l) setzt sich im Wesentlichen aus den zwei Fraktionen Kasein (ca. 80%) und Molke (ca. 20%) zusammen [104]. Die Kaseinfraktion enthält das βs1-, βs2-, β- und κ-Kasein sowie Spuren von Laktoferrin, während die Molkefraktion aus α-Laktalbumin, β-Laktoglobulin, bovinem Serumalbumin (BSA) und Immunglobulinen besteht. Die Aminosäuresequenzen dieser Proteine sind aufgeklärt.

Die meisten Milchallergiker sind gegen mehrere Kuhmilchproteine sensibilisiert; umgekehrt existiert beim Menschen eine große Variationsbreite unterschiedlicher IgE-Antworten gegen einzelne Kuhmilchproteine. Es gibt kein einzelnes Allergen, das allein für die Kuhmilchallergie verantwortlich gemacht werden kann; alle Kuhmilchallergene können Sensibilisierungen induzieren. Bei der In-vitro-Testung wegen des Verdachts einer Kuhmilchallergie wird daher die IgE-Reaktivität gegen die Gesamtheit der Kuhmilchproteine untersucht. Eine Bestimmung des spezifischen IgE gegen die einzelnen Fraktionen ist für die tägliche Praxis derzeit nicht rele-vant und bleibt wissenschaftlichen Fragestellungen vorbehalten.

Latex-Frucht-Syndrom Patienten mit einer Naturlatexsensibilisierung können Allergien auf Avocado, Banane, Kiwi sowie weitere Lebensmittel entwickeln. Das unterschiedliche Spektrum der infrage kommenden Früchte hängt sehr von den Essgewohnheiten ab [11, 16]. Das sog. Latex-Frucht-Syndrom stellt eine Form einer durch Kreuzreaktionen vermittelten Lebensmittelallergie dar [103], führt allerdings äußerst selten zu klinisch manifesten Symptomen. Am häufigsten werden Lokalreaktionen im Sinne eines oralen Allergiesyndroms (OAS) beobachtet. Eine gezielte In-vitro-Diagnostik ist nur bei den Naturlatexallergikern sinnvoll, die an einer Nahrungsmittelallergie erkrankt sind. Klinische Indikationen für die Bestimmung von spezifischem IgE auf Einzelproteine, von denen bisher 19 identifiziert und teilweise mit ihren Isoformen als Hev b 1-13 in die internationale Nomenklatur aufgenommen worden sind (www.allergen.org, www.allergome.org externe Links), bestehen bei latexassoziierter Nahrungsmittelallergie derzeit nicht.

Tabelle 1. Häufige bzw. potenziell lebensbedrohliche Allergenquellen bei Nahrungsmittelallergien im Kindes- und Erwachsenenalter

Tabelle 2. Indikationen zur In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien

Sellerie Die Sellerieallergie tritt als typische pollenassoziierte Nahrungsmittelallergie vor allem bei Birken- und/oder Beifußpollensensibilisierung auf [9, 46, 47, 106]. Selleriewurzel löst erheblich häufiger systemische Reaktionen aus als andere pollenassoziierte allergene Nahrungsmittel wie z. B. Apfel. Systemische Reaktionen auf Sellerie werden insbesondere bei Patienten beobachtet, die häufig nur spezifisches IgE gegen Beifuß, aber nicht zwangsläufig gegenüber Sellerie zeigen. Bisher wurden drei Sellerieallergene beschrieben: Api g 1 [17, 58], ein 15-16 kD großes Bet-v-1-homologes Protein, das Profilin Api g 4 [84, 98] sowie das 50-60 kD große Api g 5, eine Flavin-Adenin-Dinukleotid-(FAD-)

Kinder Jugendliche und Erwachsene

Kuhmilch Pollenassoziierte Nahrungsmittelallergene

Hühnerei (z. B. Apfel, Nüsse, Soja, Sellerie, Karotte, Paprika, Gewürze)

Erdnuss Nüsse und Ölsaaten (z. B. Sesam)

Weizen Erdnuss

Soja Fisch und Krustentiere

Nüsse Kuhmilch- und Milchprodukte

Fisch Hühnerei Naturlatexassoziierte Nahrungsmittelallergene (z. B. Banane, Avocado, Kiwi)

� Begründeter Verdacht einer IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergie � Gezielter Ausschluss einer IgE-vermittelten Nahrungsmittelallergie (abhängig von der

Allergenquelle und dem Testsystem) � Verdacht der Sensibilisierung auf hauttestungeeignete Nahrungsmittel � Bedrohliche Reaktionen auf Nahrungsmittelallergenquellen (schweres Asthma oder

Kreislaufreaktionen in der Anamnese) � Bedingungen, die eine Hauttestung bzw. deren Auswertung nicht zulassen (z. B. Urticaria

factitia, generalisierte Hauterkrankung, Gabe von Medikamenten, die das Hauttestergebnis beeinträchtigen)

� Säuglings- oder Kleinkindalter


haltige Oxidase [21, 37, 41]. Mit hoher Wahrscheinlichkeit sind bis heute noch nicht alle klinisch relevanten Allergene beschrieben. Durch die Existenz hitzestabiler Allergene und die breite Verwendung von Selleriepulver als Würzmittel in verarbeiteten Lebensmitteln ist Sellerie als "verborgenes Allergen" relevant [7]. Die Sensitivität der In-vitro-Bestimmung spezifischer IgE-Antikörper (ImmunoCAP: > 0,7 kU/l) bei gesicherter Sellerieallergie betrug in einer Provokationsstudie 73%, die Spezifität 38% [9]. Da alle bekannten Major- und Minorallergene von Sellerie mit IgE gegen Pollenallergene kreuzreagieren, findet man bei Pollenallergikern einen hohen Anteil an Patienten mit erhöhten IgE-Antikörpern gegen Sellerie, die nicht mit einer klinischen Sellerieallergie einhergehen. Andererseits sollte bei Verdacht einer systemischen Reaktion auf Sellerie grundsätzlich das allergenspezifische IgE gegen Beifußpollen mit bestimmt werden.

Sojabohne Die Sojabohnenallergie auf stabile Proteine kommt bevorzugt bei Kleinkindern vor [79]. Zahlreiche Einzelallergene wurden inzwischen identifiziert [8, 12]: Gly m 1, ein hydrophobes Schalenprotein, und Gly m 2, ein 2S-Albumin, waren im Zusammenhang mit gehäuften Asthmaanfällen beim Entladen von Sojabohnenfracht aufgefallen. Die Bedeutung von Sensibilisierungen gegen Sojaprofilin, Gly m 3, ist unklar. Ähnlich verhält es sich mit einer Reihe von Sojaproteinen (Glycinine, Lektine, siehe www.allergome.org externer Link), die für komplexe und individuell außerordentlich variable Sensibilisierungsmuster verantwortlich sind. Die Speicherproteine Glycinin (Gly m 6) und β-Conglycinin (Gly m 5) scheinen besonders häufig für die Auslösung von schweren systemischen Reaktionen verantwortlich zu sein [45]. In vitro werden häufig Kreuzreaktivitäten zwischen Sojabohne und Erdnuss beobachtet [88], die klinisch jedoch selten relevant sind.

Schwere oropharyngeale und systemische Symptome können durch thermisch gering prozessierte Sojaprodukte (Sojamilch, Sojaproteinpulver als Diät- oder Nahrungsergänzungsmittel) ausgelöst werden, denen eine Kreuzreaktivität des Sojaproteins Gly m 4 mit dem Birkenpollen-Majorallergen Bet v 1 zugrunde liegt [51, 52, 63]. Durch den großen Anteil an Birkenpollenallergikern und den wachsenden Sojakonsum in der Bevölkerung repräsentiert dieser Zusammenhang wahrscheinlich in Mittel- und Nordeuropa die häufigste Form der Sojaallergie im Jugend- und Erwachsenenalter [48]. Eine gezielte Diagnostik dieser birkenpollenassoziierten Sojaallergie ist durch die Bestimmung spezifischer IgE-Antikörper gegen Gly m 4 möglich, während Sojaextrakte aufgrund ihres geringen Gly-m-4-Anteils bei dieser Konstellation negative oder niedrige IgE-Ergebnisse zeigen können.

Weizen Weizen ist ein Grundnahrungsmittel. Die häufig verwendeten Weizenarten sind Triticum aestivum für Backprodukte und Triticum durum für Nudeln.

Weizenproteine setzen sich zu 5% aus Globulinen (salzlöslich), zu 15% aus Albuminen (wasserlöslich) und zu 80% aus Gluten (wasser- und salzunlöslich) zusammen. Gluten besteht zu fast gleichen Teilen aus den Speicherproteinen der Prolamine als monomere Gliadine (ω-Gliadine, &alpha-Gliadine, γ-Gliadine) und den Gluteninen als aggregierte Gliadine. Die ω-Gliadine werden entsprechend ihrer elektrophoretischen Mobilität in die langsam wandernden ω-1-, ω-2- und &omega-3-Gliadine sowie die schnell wandernden &omega-4- und &omega-5-Gliadine unterteilt.

Für Weizen sind zwei Hauptallergengruppen bekannt. Die erste Gruppe ist die Albumin-/Globulin-Fraktion. Hier spielen die α-Amylase-Inhibitoren die größte Rolle. Die zweite Gruppe ist die Glutenfraktion, bei denen vor allem die monomeren Gliadine von Wichtigkeit sind - besonders das &omega-5-Gliadin (Tri a 19) [70]. Dieses Pflanzenspeicherprotein, eine Komponente der schnell wandernden ω-Gliadin-Fraktion im Weizen, stellt ein wichtiges Allergen unter den wasser- und salzunlöslichen Proteinen dar. Es ist ein Risikomarker für zwei Patientengruppen, zum einen für Patienten mit schweren allergischen Sofortreaktionen auf Weizen, insbesondere Kinder, und zum anderen für Patienten mit weizenabhängiger, anstrengungsinduzierter Anaphylaxie [27, 61, 65].

Indikationen zur In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien

In Abhängigkeit von Alter, klinischer Symptomatik und verdächtigten Allergenquellen (Tab. 1) ergeben sich verschiedene Indikationen für die In-vitro-Diagnostik (Tab. 2), die in den folgenden Abschnitten näher erläutert werden.

Allergenquellen pflanzlicher (z.B. Nüsse, Früchte, Gemüse) und tierischer Herkunft (Kuhmilch, Hühnerei, Fisch) werden als Extrakte zur Diagnostik eingesetzt, sofern es ihre Qualität erlaubt. Die IgE-Diagnostik mit Einzelallergenen gestattet eine molekülspezifische Diagnostik, deren Bedeutung je nach Allergenquelle und klinischer Charakterisierung der Einzelallergene variiert.


Begründeter Verdacht einer Nahrungsmittelallergie

Bei einem begründeten Verdacht ist die Bestimmung von spezifischem IgE neben einem Hauttest sinnvoll (besondere Situation bei anaphylaktischer Reaktion und Kindern, siehe unten). Dabei ist zu bedenken, dass nur für eine beschränkte Anzahl von Nahrungsmitteln, vorwiegend die mit hoher Allergenstabilität (z. B. Kuhmilch, Ei, Erdnuss, Fisch, Sellerie), ausreichend evaluierte Extrakte oder geprüfte Einzelallergene für die IgE-Bestimmung zur Verfügung stehen.

Bedrohliche Reaktionen auf Nahrungsmittel

Bei bedrohlichen Reaktionen auf Nahrungsmittel (z. B. Erdnuss, Nüsse, Soja, Milch, Fisch, Krustentiere, Ölsaaten, z. B. Sesamsaat) kann von der üblichen diagnostischen Reihenfolge (Abb. 1) abgewichen werden. Besonders bei schweren anaphylaktischen Reaktionen ist zunächst die Bestimmung des spezifischen IgE gegen das verdächtigte bzw. auszuschließende Nahrungsmittel gerechtfertigt.

Tabelle 3. Probleme der Bewertung spezifischer IgE-Ergebnisse

Verdacht der Sensibilisierung auf hauttestungeeignete Nahrungsmittel

Lässt sich im Hauttest ein Nahrungsmittel als Auslöser einer Soforttypreaktion nicht prüfen, ist eine spezifische IgE-Bestimmung sinnvoll. Diese Konstellation (unklare Anamnese bei positivem Hauttest) findet sich gehäuft bei bestimmten, potenziell irritativen Nahrungsmitteln (z. B. Tomate und Gewürze). Hier kann mit Suchtests für spezifisches IgE (z. B. fx5 auf die Nahrungsmittel Erdnuss, Fisch, Hühnereiweiß, Kuhmilcheiweiß, Soja und Weizen; fx14 auf die Nahrungsmittel Tomate, Spinat, Kohl und Paprika) eine Palette von Nahrungsmittelallergenquellen rationell überprüft werden. Ein ungezieltes Screening mit In-vitro-Methoden ohne begründeten Verdacht einer Nahrungsmittelunverträglichkeit ist dagegen nicht zu rechtfertigen.

Bedingungen, die eine Hauttestung bzw. deren Auswertung nicht zulassen

Unter bestimmten Voraussetzungen ist eine Abweichung von der üblichen diagnostischen Reihenfolge (Abb. 1) nötig (mangelnde Hauttestfähigkeit). Ausgeprägter urtikarieller Dermographismus, generalisierte Hauterkrankungen und Medikamente mit hauttestbeeinflussender Wirkung sind Indikationen für eine vorgezogene In-vitro-Testung. Bei Säuglingen und Kleinkindern werden Hauttests aus psychologischen Gründen häufig zurückhaltend durchgeführt; hier ist die Indikation zur In-vitro-Diagnostik ebenfalls großzügig zu stellen.

Häufige Nahrungsmittelallergenquellen mit geringem Gefährdungspotenzial

Bei anamnestisch nur geringfügigen klinischen Reaktionen (z. B. leichte oropharyngeale Symptome bei pollenassoziierter Nahrungsmittelsensibilisierung) sollte die übliche diagnostische Reihenfolge (Anamnese, Hauttest, In-vitro-Diagnostik) eingehalten werden. Auch instabile Nahrungsmittelallergene (z. B. in Obst und Gemüse) lassen sich nativ erfolgreich an der Haut testen (z. B. Prick zu Prick), sofern negative Kontrolltests bei gesunden Probanden vorliegen. Bei positivem Ergebnis sollte kritisch hinterfragt werden, inwieweit eine zusätzliche In-vitro-Diagnostik therapeutische Konsequenzen nach sich zieht. Dabei ist der Schweregrad der Symptome (z. B. leichtes Jucken an der Mundschleimhaut beim OAS) bei der diagnostischen Planung zu berücksichtigen: Ein In-vitro-Screening z. B. sämtlicher

Technische und methodische Fehler (Gründe für falsch positive und falsch negative Resultate)

� Mangelnde Qualität der Reagenzien (z. B. Allergenextrakte bzw. ihre Extraktion, Kopplung und Stabilität)

� Laborfehler

Interpretationsfehler (Gründe für klinisch nicht relevante Resultate)

� Stark erhöhtes Gesamt-IgE mit multiplen Sensibilisierungen � Zu hohe Nachweisempfindlichkeit � Kreuzreaktive IgE-Antikörper


Obst- und Gemüsesorten bzw. ihrer verfügbaren Einzelallergene bei birkenpollenassoziierter Kreuzsensibilisierung ist nicht angezeigt (siehe Leitlinie zu Kreuzreaktionen auf Nahrungsmittel [42]).

Interpretation der Testresultate der In-vitro-Diagnostik mit Nahrungsmitteln

Ein positiver IgE-Nachweis zeigt eine IgE-vermittelte Sensibilisierung an, die nur bei Übereinstimmung mit der Anamnese oder einer kontrollierten Provokation eine klinisch bedeutsame Nahrungsmittelallergie beweist. Dabei sollten mögliche Fehler bei der Interpretation berücksichtigt werden (Tab. 3).

Qualität der Reagenzien

Einige Fehlerquellen betreffen die Testreagenzien und deren Prozessierung durch den Testhersteller. Falsch negative Resultate können darauf beruhen, dass die Allergenquelle und ihr Gehalt an IgE-bindenden Proteinen nicht repräsentativ sind. Allerdings können auch schlechte Löslichkeit, ungeeignete Extraktionsmethoden (z. B. lipophiler Oleosine mit wässriger Extraktion), eine ungenügende Kopplung der Allergene an die verwendete Festphase oder eine unzureichende Allergenstabilität zu falsch negativen Resultaten bei der spezifischen IgE-Bestimmung führen.

Laborfehler und Grenzwerte

Laborfehler, die häufiger als die Qualität der Reagenzien für im Ringversuch abweichende Ergebnisse verantwortlich sind, können sowohl zu falsch negativen als auch falsch positiven Befunden Anlass geben. Da die Bemühungen der Diagnostikahersteller um maximale Sensitivität zu sehr niedrigen Schwellenwerten für die Unterscheidung negativer und positiver Ergebnisse geführt haben, ist bei einer zu tief angesetzten Nachweisempfindlichkeit ebenfalls mit vermehrt falsch positiven bzw. klinisch irrelevanten Ergebnissen zu rechnen. Es muss daher sichergestellt sein, dass eine ausreichende Anzahl von geeigneten Negativkontrollseren kein positives Resultat erzeugt.

Die Interpretation der IgE-In-vitro-Diagnostik wird durch weitere Aspekte erschwert. Bei extrem erhöhtem Gesamt-IgE (z. B. bei Patienten mit atopischem Ekzem mit Werten über 2.000 kU/l) sind die spezifischen IgE-Ergebnisse häufig klinisch nicht relevant. Ein Grund kann die unspezifische Bindungsfähigkeit des massiv erhöhten Gesamt-IgE bei bestimmten Testsystemen sein, andererseits treten bei polyklonaler IgE-Dysregulation häufig polyvalente Sensibilisierungen mit erhöhten spezifischen IgE-Konzentrationen und gehäufte Kreuzreaktionen auf. Eine Betrachtung allergenspezifischer IgE-Werte im Verhältnis zum Gesamt-IgE, häufig als Interpretationshilfe individueller Befunde dienlich, bringt für die Vorhersage einer klinischen Reaktion allerdings keine diagnostischen Vorteile [62].

Durch Kreuzsensibilisierungen verursachte positive Reaktionen sind nur dann klinisch relevant, wenn Symptome auftreten. Einige Proteine aus verschiedenen biologischen Pflanzen- und Tierfamilien, gegen die nie eine primäre Sensibilisierung erfolgt ist, können durch ihre Strukturverwandtschaft und ähnliche Amino-säuresequenz der zugänglichen Proteinanteile IgE-Antikörper binden [1]. Eine klinische Relevanz dieser "serologischen" Kreuzreaktivität besteht nur bei entsprechender Symptomatik und ist häufig gering (z. B. bei pollenassoziierten Nahrungsmittelsensibilisierungen). Daraus leitet sich die Forderung ab, die In-vitro-Diagnostik gezielt auf die Allergenquellen zu beschränken, bei denen ein klinischer Verdacht auf eine Nahrungsmittelallergie besteht bzw. die konkret ausgeschlossen werden sollen [74]. Bei Pollenallergikern ohne Nahrungsmittelunverträglichkeit ist die Analyse eventueller Kreuzsensibilisierungen nicht indiziert, da kreuzreaktive Einzelallergene zwangsläufig zu zahlreichen klinisch irrelevanten Ergebnissen führen.

Indikationen zur IgE-Diagnostik bestehen bei begründetem Verdacht einer Nahrungsmittelallergie und fehlender Aussage nach Anamnese und Hauttest, bei Sensibilisierung auf hauttestungeeignete Nahrungsmittel, bei bedrohlicher Reaktion auf Nahrungsmittel, bei Bedingungen, die Hauttests bzw. ihre Auswertung nicht zulassen, und im Kindesalter.

Die Interpretation hat potenziell falsche Resultate durch unzureichende Reagenzienqualität oder Laborfehler und klinisch irrelevante Ergebnisse durch stark erhöhtes Gesamt-IgE, zu hohe Nachweisempfindlichkeit oder kreuzreagierende Allergene (Interpretationsfehler) zu berücksichtigen. Positive Testergebnisse entsprechen allergenspezifischen Sensibilisierungen, die nur bei


Ungeeignete Methoden, die nicht für die Diagnostik von Nahrungsmittelallergien empfohlen werden können

Zu den ungeeigneten Verfahren gehören einerseits Methoden, die aufgrund ihrer zweifelhaften Basis (siehe www.quackwatch.org externer Link) und mangelnden Reproduzierbarkeit weder sinnvolle Aussagen zulassen noch in kontrollierten Studien einen Nutzen für die Diagnostik von (allergischen) Erkrankungen gezeigt haben [29]:

� Elektroakupunktur, � Bioresonanz, � Irisidiagnostik, � Kinesiologie, � Quantenmedizin, � "zytotoxischer" Lebensmitteltest und andere.

Eine weitere Gruppe von Testmethoden bedient sich (immunologischer) Testverfahren, die methodisch in einem anderen Zusammenhang eingeführt worden sind und deren Interpretation in Bezug auf Nahrungsmittel unzulässig ist und keine Labordiagnose einer allergischen Nahrungsmittelsensibilisierung oder -unverträglichkeit zulässt:

� Bestimmung von spezifischen IgG- oder IgG4-Antikörpern gegen Nahrungsmittel [50, 89]; � Lymphozytentransformationstest (LTT), Lymphozytenstimulationstest (LST) mit

Nahrungsmitteln; bei diesem Testverfahren können durchaus Abweichungen (Gruppeneffekte in Form unterschiedlicher Mittelwerte im Stimulationsindex) beim Vergleich von Nahrungsmittelallergikern und Gesunden auftreten, die allerdings aufgrund der erheblichen Streuung mit Überlappung der Einzelwerte nicht zur individuellen diagnostischen Vorhersage geeignet sind;

� Darmbiopsieprovokationstest ("tissue oxygenation provocation" [TOP]). Die dargestellten Methoden besitzen keine Aussagekraft und sind daher aus der Sicht der allergologischen Gesellschaften zur Abklärung oder zum Ausschluss einer Nahrungsmittelallergie oder -intoleranz ungeeignet [49, 68].

Ungelöste Probleme und Schwierigkeiten der In-vitro-Diagnostik von Nahrungsmittelallergien und Forderungen an zukünftige Forschungsprojekte

Die Qualität sämtlicher Testverfahren zur In-vitro-Diagnostik hängt maßgeblich von den verwendeten Reagenzien ab. Bisher ist aufgrund der unterschiedlichen Allergenquellen, Allergene und Bezugssysteme ein direkter, quantitativer Vergleich zwischen verschiedenen In-vitro-Test-Anbietern und ihrer Methoden nur in Einzelfällen möglich.

Die besonders bei Pflanzenproteinen beobachteten Probleme durch serologische Kreuzreaktivität sind methodisch nicht ohne Weiteres lösbar; bessere Kenntnisse der zugrunde liegenden Strukturähnlichkeit auf Proteinebene werden in Zukunft eine sicherere Interpretation erlauben.

Häufig ist die klinische Relevanz der erhobenen In-vitro-Befunde bei der Diagnostik von Nahrungsmittelallergien unklar. Bisher gibt es nicht genügend Studien, in denen mit kontrollierten Provokationen mittels DBPCFC [67] die Ergebnisse der In-vitro-Verfahren am Goldstandard der klinischen Diagnose überprüft wurden. Da bei der geringen Häufigkeit von klinisch bedeutsamen Nahrungsmittelallergien derartige Studien schwer zu realisieren sind, bedarf es der verstärkten Zusammenarbeit von spezialisierten Zentren.

korrespondierenden Symptomen relevant sind.

Untauglich zur Diagnostik von Nahrungsmittelallergien sind Bioresonanz, Kinesiologie, Elektroakupunktur, zytotoxischer Lebensmitteltest (Methoden ohne Aussagekraft und/oder Überprüfung), Lymphozytentransformationstest, nahrungsmittelspezifisches IgG und IgG4 (Methoden mit unzulässiger Interpretation).


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Verfahren zur Konsensbildung:

Delphi-Verfahren unter Beteiligung sämtlicher deutschsprachigen Allergie-Verbände:

Darlegung potentieller Interessenkonflikte: Kirsten Beyer, Uta Jappe, Jörg Kleine-Tebbe, Zsolt Szepfalusi, Stefan Vieths, Thomas Werfel und Margitta Worm haben Vortragshonorare vom Diagnostika-Hersteller Phadia GmbH, Freiburg erhalten. Ute Lepp hat Vortragshonorare von dem Allergen- und Diagnostika-Hersteller Allergopharma Joachim Ganzer KG, Reinbek erhalten. Kirsten Beyer, Uta Jappe, Jörg Kleine-Tebbe, Thomas Werfel und Margitta Worm haben finanzielle Unterstützung im Rahmen gemeinsamer Forschungsprojekte von Phadia AB, Uppsala, Schweden bzw. Phadia GmbH, Freiburg erhalten. Kirsten Beyer kooperiert mit dem Diagnostika-Hersteller VBC-Genomics im Rahmen eines europäischen Forschungsprojektes (EuroPrevall). Uta Jappe erhielt finanzielle Unterstützung für gemeinsame Forschungsprojekte von dem Diagnostikhersteller DPC Biermann (übergegangen an Siemens). Jörg Kleine-Tebbe erhielt finanzielle Unterstützung im Rahmen gemeinsamer Forschungsprojekte von dem Diagnostika-Hersteller Dr. Fooke Laboratorien GmbH, Neuss. Jörg Kleine-Tebbe hat unentgeltlich eine Organisation für die Standardisierung von Labormethoden (CLSI, Clinical and Laboratory Standards Institute, Wayne, PA, USA; www.clsi.org externer Link) bei der Erstellung einer internationalen Leitline zur serologischen Allergiediagnostik beraten.

ÄDA: Ärzteverband Deutscher Allergologen (www.aeda.de externer Link)

DGAKI: Deutsche Gesellschaft für Allergie und Klinische Immunologie (www.dgaki.de externer Link)

GPA: Gesellschaft für Pädiatrische Allergologie und Umweltmedizin (www.gpau.de externer Link)

ÖGAI: Österreichische Gesellschaft für Allergologie und Immunologie (www.oegai.org externer Link)

SGAI: Schweizerische Gesellschaft für Allergologie und Immunologie (www.sgai-ssai.ch externer Link)


Autoren: Jörg Kleine-Tebbe1, Barbara Ballmer-Weber2, Kirsten Beyer3, Stephan Erdmann4, Thomas Fuchs5, Margot Henzgen6, Isidor Huttegger7, Uta Jappe8, Lothar Jäger9, Ute Lepp10, Bodo Niggemann11, Martin Raithel12, Imke Reese13, Joachim Saloga14, Zsolt Szépfalusi15, Stefan Vieths8, Margitta Worm16, Torsten Zuberbier16, Thomas Werfel17

1Allergie- und Asthma-Zentrum Westend, Berlin; 2Dermatologische Klinik, UniversitätsSpital Zürich, Schweiz; 3Klinik für Pädiatrie m. S. Pneumologie und Immunologie, Charité - Universitätsmedizin Berlin; 4Praxis für Dermatologie, Bergisch-Gladbach; 5Abteilung Dermatologie und Venerologie, Universitätsmedizin Göttingen; 6Pneumologie und Allergologie, Klinik für Innere Medizin I, Friedrich-Schiller-Universität, Jena; 7Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde, Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Salzburger Landeskliniken, Salzburg, Österreich; 8Abteilung Allergologie, Paul-Ehrlich-Institut, Langen; 9Jena; 10Herz-Lungen-Praxis Stade; 11Pädiatrische Allergologie und Pneumologie, Hedwig-von-Rittberg-Zentrum, DRK-Kliniken Westend, Berlin; 12Gastroenterologie, Pneumologie und Endokrinologie, Medizinische Klinik 1, Universität Erlangen; 13Ernährungsberatung, München; 14Universitätshautklinik, Johannes-Gutenberg-Universität, Mainz; 15Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde, Medizinische Universität Wien, Österreich; 16Allergie-Centrum-Charité, Klinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie, Charité - Universitätsmedizin Berlin; 17Abteilung Immundermatologie und experimentelle Allergologie, Klinik für Dermatologie und Venerologie, Medizinische Hochschule Hannover

Korrespondenzanschrift/Correspondence to Priv.-Doz. Dr. Jörg Kleine-Tebbe Allergie- und Asthma-Zentrum Westend Spandauer Damm 130, Haus 9 14050 Berlin E-Mail: [email protected]

Erstellungsdatum:

06/2001

Letzte Überarbeitung:

02/2009

Nächste Überprüfung geplant:

12/2013

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Stand der letzten Aktualisierung: 18. Juni 2001 © Deutsche Gesellschaft für Allergologie und klinische Immunologie Autorisiert für elektronische Publikation: AWMF online HTML-Code aktualisiert: 30.06.2009; 08:49:59


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